JPH02137764A - 無機粉体射出成形用バインダー - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 【産業上の利用分野】

本発明は、無機粉体を原料とした焼結体を得る工程で、
脱脂工程を大幅に短縮することができる射出成形用バイ
ンダーに関するものである。 （背景） 従来の無機粉体の射出成形用バインダーとしては、例え
ばワックスを主体としたものや樹脂を主体としたものが
ある。 （従来技術の問題点） しかしながら、このような従来のワックス系又は樹脂系
のバインダーには以下のような欠点、即ち。 （１）ワックス系バインダーでは、脱脂工程を短縮でき
ることから大型成形体の成形も可能であるが、融点がシ
ャープであり、かつ成形体の強度も低いことから、成形
体製造時の条件設定が困難で、取り扱い上細心の注意を
必要とする。 （２）樹脂系バインダーでは、成形体の強度が充分で、
取扱もしやすいが、脱脂時に膨れや亀裂が発生しやすい
ため、長時間かけて徐々に脱脂しないと良品が得られず
、しかも大型の成形体を得るのも困難である 等があり、射出成形性と脱脂性との両方を満足すること
ができないという問題点があった。

【発Ｉｊ１が解決しようとする課題】 そこで本発明は、成形性と脱脂性の両者を満足する無機
粉体射出成形用バインダーを提供することを目的とする
。

【課題を解決するための手段】

（理念） そこで本発明者は、上記両課題を解決するための手段に
つき検討を加えた結果、（１）射出成形性を改良するた
めの方策として、バインダーの融点範囲を鈍くし、流動
性が温度により急激に変化しないで、かつ常温で強度が
あるものを、及び（２）脱脂工程時に膨れや亀裂を生じ
させないため、分解温度で単にポリマー鎖がランダムに
切れるのではなく、端部から段階的に切断する樹脂を選
択することが望ましいとの知見を得た。そこでこの知見
に基づき鋭意研究を進めた結果、下記の発明に到達した
。 （概要） 即ち、未発１ｊ１は、（ａ）活性水素基を２個以上有す
る有機化合物にアルキレンオキシドを付加重合せしめた
平均分子ｉ　１．０００以上のポリヒドロキシ化合物と
多価カルボン酸又はその無水物若しくは低級アルキルエ
ステルとを反応させて得られる平均分子量２０．ｆｌｏ
ｏ以上の高分子量化合物と、（ｂ）脂肪酸又はワックス
とを含むことを特徴とする無機粉体射出成形用バインダ
ーに存する。以下、発明に関連する主要な事項につき項
分けして説明する。 （高分子量化合物） 本発明バインダーの製造に使用される活性水素基を２個
以上有する有機化合物としては１例えばエチレングリコ
ール、プロビレ゛ングリコール、グリセリン、ポリエチ
レングリコール、ポリプロピレングリコール、エタノー
ルアミン類、エチレンアミン類等が挙げられる。 また、上の活性水素基を２個以上有する有機化合物に付
加してポリヒドロキシ化合物を形成させルタめのフルキ
レンオキシドとしては、エチレンオキシド、プロピレン
オキシド、ブチレンオキシドなどが例示されるが、エチ
レンオキシド単独又はその他のフルキレンオキシドにエ
チレンオキシドが付加したものが好ましい、得られたポ
リヒドロキシ化合物は、ｌ　、０００以上の分子量を持
つ必要がある。 さらに上のポリヒドロキシ化合物と結合せしめられる多
価カルボン酸、その無水物又はその低級アルキルエステ
ルとしては、例えばセバシン酸、フタル酸、イソフタル
酸、テレフタル酸又はそれらのジメチルエステル、ジエ
チルエステル等のアルキルエステル若しくは無水フタル
酸、ピロメリト酸等の酸無水物が挙げられる。 ポリヒドロキシ化合物と多価カルボン酸、その無水物又
はその低級アルキルエステルとのエステル化反応により
得られる高分子量化合物は、目的上、　２０，０００以
上の分子量を有すべきである。因に、この縮重合反応物
は、結合様式としてはエーテル結合が主体であって、親
水性のため無機粉体との相容性も優れ、熱により分解す
る場合に保形性良く行すれるので射出成形用バインダー
に適しているといえる。 （脂肪酸又はワックス） ここに脂肪酸としては、ミリスチン酸、バルミチン酸、
ステアリン酸、ベヘン酸等、またワックスとしては、許
通のパラフィンワックスやエステルワックス等が挙げら
れる。この際、必要に応じてフタル酸エステル等の可塑
剤を併用してもよい。 （バインダー） 本発明バインダーは高分子量化合物と、脂肪酸又はワッ
クス及び所望により添加されることのある添加剤と共に
、ニーダ−等を用いて融解、混合した組成物として射出
成形用バインダーに供されるものである。 高分子量化合物と脂肪酸又はワックスとの配合割合は重
量比で高分子量化合物／脂肪酸又はワックス＝　５０１
５０〜９８１２であり、好ましくは７０／３０〜９５１
５である。 また本発明バインダーの無機粉体に対する配合量は、重
量比で無機粉体１００に対し、７〜３０である。 （使用法） 本発明に係るバインダーを使用するには、ニーダ−等で
無機粉体と混練後、射出成形機にて成形した後、得られ
た成形体を低温で加熱、脱脂後、焼成して求める焼結体
を製造する。 ここに使用される無機粉体は、主としてニューセラミッ
クスの原料粉末であって、例えば酸化アルミニウム、酸
化ジルコニウム、酸化ケイ素、酸化チタン、チタン酸塩
、ＰＺＴ、フェライト、窒化ケイ素、窒化アルミニウム
、炭化ケイ素、炭化タングステン等の単体又はそれらの
混合物であるが、その他、鉄粉、ステンレス粉、アルミ
ニウム粉、貴金属粉又は金属間化合物等も対象となる。

【作用】

本発明に従って得られるバインダーは、エーテル結合が
主体の高分子量化合物であって、無機粉体と配合した混
線物は、温度による粘度変化が小さいため、成形条件が
比較的緩和となる。また、射出成形体の脱脂工程では、
形状を保ちながら有機物が分解していくため、保形性が
良く、比較的大きな成形体でも短時間で脱脂が可能とな
る。 また、共存成分である脂肪酸やワックスは潤滑性に優れ
るため、金型からの離型を良好にする。 しかも、脱脂に悪影響を与えることがない。

【実施例】

以下、実施例により発明実施の詳細を述べるが、例示は
当然説明用のもので１発明思想の限定又は制限を意図し
たものではない。 実施例１ ５文オートクレーブ中で、ポリプロピレングリコール（
重量平均分子量２，０００　）　５００ｇにアルカリ触
媒中でエチレンオキシド４．５　ｋｇを徐々に吹き込み
、反応を完結させた。これにジメチルテレフタレート７
５ｇを加え、２００℃、０．０５Ｔｏｒｒでエステル縮
重合を行い、重量平均分子量１３万の高分子量化合物を
得た。 得られた高分子量化合物１．２Ｋｇとステアリン酸０．
２Ｋｇを３文容量の加圧式ニーグーに入れ、１１０℃で
融解させた後１部分安定化ジルコニアＴＺ−３ＹＳ（東
ソー輛製品）を徐々に投入し、混練物９．３Ｋｇを得た
。 この混線物を、ペレット状にして射出成形機（日本製鋼
所製、型締力２８ｔｏｎ　）のホッパーに入れ、シリン
ダー温度１０５℃にて２５ｔｍｍ角の立方体に射出成形
した。 得られた成形体を、脱脂炉にて大気中４８時間。 最終５００℃で脱脂後、焼成炉中１，５００℃で焼成し
て得た焼成体は、全く欠陥のないものであった。 比較例１ 実施例１のバインダーの種類をポリエチレンとステアリ
ン酸に変更し、かつ、シリンダー温度を１８０℃に変え
て成形体を得た。 脱脂工程において９６時間かけて徐々に昇温脱脂しても
、成形体中クラック及び膨れが生じた。 実施例２ ５文オートクレーブ中で、ポリテトラメチレングリコー
ル（重量平均分子量１，２００　）　２３５ｇにエチレ
ンオキシド４．７　ｋｇを付加ｆｆ１ｌさせた後、さら
に無水ピロメリッ）８４５ｇを添加、混練して得た重量
平均分子量２０万の高分子量化合物を１．ＯＫ、採取し
、固体パラフィン（融点６１℃）　０．１　ｋ、とジオ
クチルフタレート０．１Ｋｇと共に加圧ニーグーに投入
し、１１５℃で融解させた後、ステンレス粉末（平均粒
径１２．８終ｍ　）　１３Ｋｇを徐々に投入して混線物
を得た。 この混練物を、実施例１と同様の条件で射出成形し、２
５■−角の立方体を得た。 得られた成形体を、脱脂後、真空で焼成することにより
、全く欠陥のない焼成体を得た。

【発ＩＪＪの効果】

以上説ＩＪ　した通り１本発明は、成形性と脱脂性の両
者を満足する無機粉体射出成形用バインダーを提供でき
ることによって得られたバインダーを使用することによ
り、ニューセラミックス及び金属焼結体製造工業の発展
に貢献しうる。 特許出願人　第一工業製薬株式会社

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １（ａ）活性水素基を２個以上有する有機化合物にアル
   キレンオキシドを付加重合せしめた平均分子量１，００
   ０以上のポリヒドロキシ化合物と多価カルボン酸又はそ
   の無水物若しくは低級アルキルエステルとを反応させて
   得られる平均分子量２０，０００以上の高分子量化合物
   と、（ｂ）脂肪酸又はワックスとを含むことを特徴とす
   る無機粉体射出成形用バインダー。 ２　アルキレンオキシドがエチレンオキシドである請求
   項１記載のバインダー。